Как сделать микроскоп из веб-камеры ноутбука

Обновлено: 21.11.2024

Чтобы этот опыт соответствовал вашему профилю, выберите имя пользователя и расскажите нам, что вас интересует.

Мы нашли и основываясь на ваших интересах.

Команда ( 1 )

Описание

Подробнее

Поскольку хлам, который можно использовать для сборки, настолько разнообразен, что я не могу дать пошаговые инструкции о том, как собрать его самостоятельно. но я могу задокументировать свою собственную сборку, чтобы показать вам, как я это сделал сам.

Я раздобыл несколько кусочков старых старинных микроскопов Charles Baker из E. Bay, и их было достаточно, чтобы собрать корпус микроскопа без окуляра и объективов.

Мой первый план состоял в том, чтобы создать фиктивную цель для размещения расширенной веб-камеры. но я получил такое же удивление, как и любой другой, кто хотел пошалить с камерами или микроскопами. оптические нити несколько «необычны», а метчики и матрицы для нарезания этих нитей ужасно дороги.

Обработка алюминиевого цилиндра, подходящего для отверстий для объективов микроскопа и веб-камеры, была бы достаточно простой, но нарезание резьбы на его конце стоило бы мне почти столько же, сколько самый лучший USB-микроскоп. :/

Итак, здесь я изменяю существующую цель, которая (очевидно) уже и так уже имеет резьбу. и их можно получить в E. Bay по не слишком шокирующей цене, если вы подождете, чтобы найти подходящую.

Компоненты

1 × Старый выброшенный корпус микроскопа.
1 × Объектив микроскопа из металлолома.
1 × 2 винта M3
Отвод 1 × M3
1 × привод DVD + CD

Инструкции по сборке

Если вы уже имели дело с оптическими устройствами, вы должны знать, что у резьбы странные (не) "стандартные" размеры, а также неблагоприятные для кошелька цены, которые вы можете ожидать за метчики и матрицы.

Большинство объективов микроскопов используют стандарты Королевского микроскопического общества (RMS) для универсальной совместимости.
Что, как мне кажется, совпадает со стандартом Deutsche Industrial Normen (DIN). (поправьте меня, если я ошибаюсь)

Старые корпуса микроскопов, которые я нашел в бухте Э., изготовлены в Англии середины прошлого века, и я полагаю, что они имеют максимально допустимое среднеквадратичное значение, а объектив, который я использовал, относится (или был) к стандарту DIN A. 10X, и они идеально подходят друг другу.

Если вы хотите начать поиск запчастей с путешествия по этой кроличьей норе, вот с чего я начал:

Ваша цель, скорее всего, будет построена иначе, чем моя, и вам придется проявить собственную изобретательность, чтобы ее подготовить. Я упомянул, что оптика, кажется, любит свои собственные стандарты размеров, но мне тоже нужны были специальные инструменты:

Я вырезал кусок инструментальной стали толщиной 2 мм до нужной ширины, чтобы он соответствовал стопорному кольцу внутри объектива. просверлил в нем пару отверстий, закалил и отпустил, а затем отшлифовал конец, чтобы он подходил к прорези в стопорном кольце, как отвертка. Я установил его на старую ось, «собранную» из сломанного матричного принтера (небольшой совет: у матричного принтера гораздо больше полезных металлических деталей, чем у более современных принтеров). Эта ось была круглой с одной уплощенной поверхностью, к которой я мог легко присоединить инструментальную сталь. Я совместил отверстия, прикрепив инструментальную сталь к оси и пробив ось через ранее просверленные отверстия в инструментальной стали. Просверлив отверстия в оси, я смог закрепить ее парой крепежных винтов (думаю, это были М3). Последняя вещь вышла немного шаткой, но со своей задачей справилась. Я также подровнял другой конец, чтобы, если нужно было приложить немного усилий, чтобы правильно сдвинуть фиксатор, я мог использовать вороток в качестве рукоятки (в конце концов, это не понадобилось)

Перед блоком объектива навинчена небольшая крышка. Его можно легко открутить большим пальцем и небольшим трением:

Мы не знаем, почему у нас патологическая ненависть к веб-камерам, но если мы не разрываем их на части, то пытаемся навсегда приклеить их к другим вещам. Наша последняя попытка возникла после очередного обхода прилавков местного eBay, когда мы наткнулись на дешевый микроскоп.

Нас поразило, что вполне возможно захватывать изображения с микроскопа на незащищенное лицо детектора веб-камеры. Все, что нужно, — это приспособление для установки веб-камеры в нужном месте над окуляром микроскопа.Кроме того, это просто случай фокусировки изображения на детекторе веб-камеры так же, как вы фокусируете его на сетчатке глаза.

Звучит достаточно просто: найдите подходящий отрезок трубки, вырежьте прорезь для внутренностей веб-камеры, правильно выровняйте ее и закрепите все на месте. Лучшее в этой сборке то, что она прекрасно работает. Старые микроскопы можно купить всего за 10 фунтов стерлингов, в то время как у большинства людей есть старая веб-камера, или же их можно купить за копейки в Интернете.

Это отличные вещи для игры, так как вы можете легко наблюдать за ростом организмов в обычной водопроводной воде или просто изучать кусочки растений или овощей. Он идеально подходит для проектов, а при подключении к компьютеру вы можете записывать видео.

Что вам понадобится:

Микроскоп
Веб-камера
Трубка 25 мм (из упаковки из фольги)
Клей-пистолет
Ножовка
Нож Стэнли

ШАГ 1. Во-первых, необходимо принять надлежащие меры предосторожности при выполнении этой сборки. Мы заставляем наших мам присматривать за нами, что также означает постоянный приток бесплатных бутербродов

ШАГ 2. Для начала нам нужно открыть веб-камеру. Пластиковый корпус зачастую просто ненужный пух

ШАГ 3. Нас интересуют только материнская плата и датчик. Удалите все линзы, которые могут быть прикреплены

ШАГ 4. План состоит в том, чтобы надеть на объектив трубку подходящего размера (обычно это будет около 25 мм в диаметре), а затем закрепить веб-камеру на ее конце

ШАГ 5. Датчик веб-камеры должен находиться на расстоянии около 1 см от окуляра, но, что более важно, он должен располагаться по центру. Поместите трубку на место и отметьте, где должна быть прорезь, чтобы датчик сидел правильно

ШАГ 6. С помощью ножа Stanley или ножовки вырежьте часть для крепления веб-камеры. Вы можете добавить ленту внутрь трубки, чтобы создать плотную посадку.

ШАГ 7. Включите веб-камеру и определите ее центральное положение, найдя яркое пятно. Возможно, вам придется перемещать трубку вверх и вниз, чтобы попасть в правильную фокусную точку.

ШАГ 8. Вы можете добавить дополнительные кольца для окончательной подгонки, но как только веб-камера будет установлена, приклейте материнскую плату на место горячим клеем

ШАГ 9: Хотя это может быть не самый красивый вид, но он работает и позволяет нормально использовать микроскоп после этого

ЗАВЕРШЕНО: Et viola, крошечные вещи, радующие крошечные умы

Future Publishing Limited добросовестно предоставляет информацию для этого проекта и не делает никаких заявлений относительно ее полноты или точности. Лица, выполняющие инструкции в этом проекте, делают это на свой страх и риск и должны применять свое независимое суждение при определении пригодности деталей, оборудования, герметиков и других клеев для конкретного использования.

Защитная одежда, перчатки и очки/защитные очки также должны быть всегда надеты при использовании дрелей. Использование USB-микроскопа может привести к аннулированию гарантии на продукт. В максимальной степени, разрешенной законом, Future Publishing Limited не несет ответственности за любое лицо, полагающееся на информацию, относящуюся к этому проекту, и отказывается от любой ответственности за любые ошибки, упущения, ущерб или вред пользователям или их оборудованию в результате или в связи с их создание и использование USB-микроскопа.

С помощью базового комплекта микроскопа вы можете изменить веб-камеру, чтобы она служила и камерой, и объективом. Шаги (как показано выше) следующие.

Чтобы собрать столик микроскопа, см. это задание.

Разные версии

Если у вас есть плата веб-камеры с более высоким разрешением, см. эти инструкции.

Шаг за шагом

Осторожно открутите корпус. Если вы используете веб-камеру, отличную от той, что указана выше (в настоящее время входит в состав некоторых версий нашего комплекта микроскопа), имейте в виду, что вам может потребоваться изучить корпус, чтобы определить лучший способ доступа внутрь. Если корпус вашей камеры защелкивается, вам может потребоваться поддеть (или даже защелкнуть) некоторые соединения.

Поднимите верхнюю часть футляра и отвинтите объектив.

В последнее время мы поставляем камеры, которые немного лучше закреплены, и на них вам нужно открутить еще пару винтов. Удалите внешние винты на задней стороне печатной платы (отмечены буквой O), а НЕ те внутренние, которые удерживают линзу (отмечены буквой X):

Приклейте двойную клейкую ленту из вспененного материала на нижнюю сторону платы и поместите обратно в нижнюю половину корпуса.Имейте в виду, что пайка в месте присоединения проводов к плате очень тонкая, и будьте осторожны, не тяните и не перекручивайте шнур слишком сильно, пока вы с ним держитесь.

Примечание: для более новых камер этот шаг можно пропустить, так как вы сможете легко прикрутить печатную плату обратно к корпусу камеры с помощью второго набора винтов.

Вставьте верхнюю половину корпуса и снова соедините две половины.

Прикрепите вспененную ленту к нижней части корпуса (не отрывайте бумагу от задней стенки, пока не будете готовы поместить ее на предметный столик микроскопа.

Прикрепите еще один слой вспененной ленты к отверстию сверху, вырежьте или проткните отверстие, чтобы датчик камеры не блокировался.

Расположите объектив (широкой стороной вниз) над отверстием и нажмите вниз. Если ваша камера подключена к компьютеру, вы должны видеть только свет: если на экране видны темные участки, возможно, проблема связана с тем, что лента или объектив смещены от центра.

Подключите камеру

Если вы используете объективы (вместо объектива веб-камеры), соберите их, как показано на рисунках ниже.

Примечание. Мы рекомендуем сохранить объектив веб-камеры, чтобы вы могли использовать оба варианта при изучении различных способов использования микроскопа.

Если у вас есть телефон Android, вы можете использовать это приложение для прямого подключения к веб-камере, если у вас есть USB-адаптер OTG; отсканируйте этот QR-код, чтобы получить приложение:

В продолжение нашей серии статей о микроскопии, сделанной своими руками: часть I и часть II, давайте теперь рассмотрим недорогую веб-камеру.

Это, например, Creative Labs VF0350, которого больше нет на рынке и,
поэтому, он является хорошей жертвой для нашего следующего самодельного цифрового микроскопа.

Эта веб-камера использует разъем USB для подключения к компьютеру и будет
без проблем работать в системах Linux, Mac или Windows.

Начнем с удаления двух винтов сзади:

Поднимите нижнюю часть крышки и выдвиньте ее:

Это открывает доступ к печатной плате с камерой и ее объективом в центре,
и микрофоном с левой стороны (в верхней части камеры):

Объектив можно сфокусировать, повернув его в опорном гнезде:

На самом деле его можно полностью снять, обнажив датчик под ним:

который представляет собой ПЗС-матрицу размером 640 × 480 пикселей:

Чтобы превратить эту камеру в микроскоп, нам просто нужно отодвинуть объектив от сенсора.

Объектив веб-камеры обычно настроен на фокусировку на объекте, который находится далеко, и
поэтому объектив оказывается отделенным от сенсора примерно на фокусное расстояние.

Чтобы получить микроскоп, нам нужно переместить линзу так, чтобы она находилась примерно в 2 раза больше фокусного
расстояния от сенсора. Здесь мы используем тот факт, что сам датчик имеет
уже микроскопический масштаб. Обычная веб-камера имеет датчик с размером пикселя от
от 2 до 5 микрон.

При размещении линзы на двукратном фокусном расстоянии от объекта мы получаем увеличение 1:1.

Учитывая небольшой размер датчика, это приводит нас к оптической системе, которая захватывает
объекты с увеличением 5 микрон на пиксель.

Отрежьте половину ширины изоленты, достаточной длины, чтобы охватить гнездо объектива:

Наклейте ленту на гнездо объектива и закрепите объектив в новом положении:

Поместите образец на страницы книги (в качестве держателя образца) очень близко перед объективом.

В этом случае на расстоянии около 5 мм от объектива:

Прядь собачьей шерсти:

И наш типичный осмотр предметов домашнего обихода…

и снимок, сделанный камерой с помощью Cheese в установке Ubuntu Linux:

Затем просмотр страниц книги:

и соответствующее изображение, снятое веб-камерой:

Эта книга состоит из 600 страниц и имеет толщину 35 мм,
при расчетной ширине страницы 58 микрон на страницу; это
сопоставляется примерно с 15 пикселями на изображении выше,
для оценки 3 микрона на пиксель.

Читайте также: